A rendszer

A rendszer fogalma, a főbb rendszercsoportok (az elemek száma és a köztük lévő kapcsolatok ismérve szerint, az elemek és alrendszerek közti kapcsolat jellege szerint, létezésük objektivitását tekintve, működésük szerint, a környezethez való viszonyuk alapján és a fejlettségi hierarchia alapján); a rendszerelmélet által használt legfontosabb vizsgálati módszerek (fekete doboz módszer, felbontás-építés elve, modellezés módszere)

A rendszer definíciója

• Sokféle definíció létezik, ezek lehetnek általánosak vagy tudományosak.
• A rendszer egymással összefüggésben lévő elemek környezettől elhatárolt egysége, melyek valamilyen közös cél szerint vannak összefüggésben.
• A rendszer legalább két elemből áll, és az elemek között reláció (közvetett v. közvetlen kapcsolat) áll fenn.
• Halmazelméleti szempontból elemek meghatározott módon rendezett halmazát jelenti, mely elemek összefüggnek és valamilyen totális egységet képeznek.

Elem

• az a fizikai vagy fogalmi entitás, amely kölcsönhatásai révén részt vesz a rendszerhez tartozó új minőségek létrehozásában
• valami, amit mi saját vizsgálati szempont szerint vizsgálni akarunk
• legkisebb egysége az adott vizsgált rendszernek
• magán viseli azokat a jellemzőket, ami alapján beazonosítja a rendszerbe, egy egységgé szervezi
• Minden rendszer felfogható egy nagyobb rendszer részének, és minden rendszer felbontható.

A rendszerfogalom különböző szintjei

1. Egymással kapcsolatban lévő elemek összessége
2. Egymással kapcsolatban lévő elemek halmaza
3. Valamilyen szempont szerint egymással összefüggésben lévő elemek halmaza
4. Valamilyen közös cél szerint egymással összefüggésben lévő elemek halmaza
5. Valamilyen cél szerint egymással összefüggésben lévő elemek környezettől elhatárolt halmaza
6. Egység, nem csak elemek halmaza. Minőségi egészet alkotnak.

Természetes rendszerek

funkcióik által (fajfenntartó, létfenntartó) definiált, nem célra szervezett rendszerek

Mesterséges rendszerek

alapvető jellemzőjük, hogy célra szervezettek (gazd-i rendszerek, műszaki rendszerek, társadalmi rendszerek stb.)

A rendszerek csoportosítása (tipizálása)

• Elemek száma szerint
  • egyszerű rendszerek (legalább 2, de kevés számú elem kapcsolatából állnak, a kapcsolat is egyszerű, könnyen áttekinthető)
  • összetett rendszerek (elemszámai nagyobbak, de ezek az elemkapcsolatok egyszeri leképezéssel  áttekinthetők)
  • bonyolult rendszerek (nem csak sok eleme van, hanem az elemkapcsolatok úgy épülnek fel, hogy nem lehet egyszeri leképezéssel leképezni. Fekete doboz módszerrel szokták leképezni).
• Működés szerint
  • statikus (elemei között nincsenek mozgáskapcsolatok, nem működő rendszerek) pl.: Budapest úthálózata
  • dinamikus (mozgás van az elemkapcsolatok között, működő rendszerek)
    célszerűen működő szervezett rendszerek pl.: iskola
    spontán (nem célszerűen működő) rendszer pl.: lavina
• Létezése szerint
  • materiális rendszerek (objektíve létező rendszerek, lehet természetes vagy mesterséges)
  • absztrakt rendszerek (létező rendszerek modelljei, logikai úton létrehozott rendszerek) pl.: matematikai modellek, makett.
• Elemkapcsolatok jellege szerint
  • határozott (determinisztikus rendszer) pontosan meghatározható, elemek közti kapcsolatban nincs bizonytalanság pl.: porszívó
  • határozatlan (sztochasztikus) az elemek közti kapcsolat bizonytalanságot hordoz pl.: ember döntése
• Környezethez való viszonyuk szerint
  • nyílt rendszerek (rendszer aktív kapcsolatban áll a környezettel valamilyen kölcsönhatás
  • zárt rendszerek (vagy nincs kapcsolat a környezettel vagy legfeljebb energia kapcsolatban áll egymással)
• Fejlettségi hierarchia szerint
  • egyszerű statikus rendszerek (vázak szintje): nem működő, élettelen determinisztikus rendszerek, minden létező rendszernek az alapstruktúráját jellemzi pl.: egy város közlekedési hálózata értelmezhető ezen a szinten
  • egyszerű dinamikus rendszerek (óraművek szintje): működő mozgásban lévő rendszerek, egyszerű gépi mechanikus rendszerek, működésük teljes pontossággal feltárható
  • kibernetikai rendszerek (termosztátok szintje): irányított információ áramlás van , vezérlő irányító része van a rendszernek (rendelkeznek belső irányítással)
  • egyszerű nyílt rendszerek (sejtek szintje): egyszerű élő organizmusok, nyílt rendszerek, környezetükkel aktív kapcsolatba lépnek, reprodukálódnak. Sztochasztikus, determinisztikus rendszer elválása, ezen a szinten válik el az élő és az élettelen.
  • genetikai rendszerek: növényi élet szintje, növény nyitottságában differenciált (hőre, fényre reagál)
  • állati rendszerek szintje: mozgás érzékszervek differenciáltsága, célirányos mozgás
  • emberi fejlettségi szint: öntudat, képes absztrakcióra
  • társadalmi rendszerek szintje: más mozgástörvényei vannak, nem egyszerűen emberek halmaza
  • transzcendentális rendszerek: létező rendszerek, de az emberi tudás ezeket a rendszereket még nem tudja feltárni, a tudás bővülésével változik, hogy mi tartozik ide Pl.: vallás, paranormális jelenségek

Vizsgálati módszerek

Fekete doboz módszer

A fekete doboz módszer lényege, hogy olyan rendszereket próbálunk vizsgálni vele, mely belső törvényszerűségét, a belső transzformációkat nem ismerjük, vagy ismeretük nem szükséges. Ezeket a rendszereket az inputok és outputok segítségével próbáljuk leírni. Ezek manipulációjával, az eredmények analízisével derítjük fel a belső tulajdonságokat.

Felbontás-építés

Analízis-szintézis módszere. Az analízis során a rendszer elemeire bontjuk. Ezt követi a szintézis, mely során informatikai célokat szem előtt tartva újjáalkotjuk a rendszert. Így az rendelkezik azon jellemzőkkel, amelyre az elvárásoknak megfelelő információs rendszer építhető.

Modellezés

A modell nem más, mint a valóság leegyszerűsített mása, amely tartalmazza annak minden lényeges tulajdonságát.

A modell lehet verbális (szavakkal írom le), lehet szimbolikus (matematikai, logikai összefüggések), illetve fizikai (makett). Sztoasztikus rendszernél szükséges, mert megkönnyíti a megismerést, illetve a vizsgálat célirányossá tehető.

Lehet állapot vagy folyamatmodell. Feladatra irányultság szerint lehet termelési, beruházási szállítási stb. modell.

Veszély a túlzott leegyszerűsítésben rejlik.

Modellezés során 4 rendszerképző tulajdonságot írunk le: (a modell alkotás ezt a sorrendet követi).

Totalitás

• teljesség
• A rendszert képző tulajdonságok meghatározása, amelyek sajátos tulajdonságai illetve ezek együtthatása a rendszer totális – általános – tulajdonságát megjeleníti.
• Ezen felül jelenti a környezet kijelölését is, meddig tart a rendszer.

Hierarchia

• kapcsolati viszony, alá-fölé illetve mellérendeltséget jelent. Lényege a rendszeren belüli rangsor leképezése, rendszerek, rész és alrendszerek, rendszerelemek meghatározása.

Rendezettség

• azt mondja ki, hogy a modellalkotás során az egyes tulajdonságok eltérő tulajdonsággal bírnak
• Az egyes elemek kvantitatív (mérhető) tulajdonsággal bírnak és köztük értelmezhetők az =, > relációk

Struktúra

• elemek rendszert alkotó összessége, a rendszer elemei között fennálló kapcsolat leírása. A rendszer alapvető minőségi jellemzője. A struktúrát a rendszer viselkedése alapján határozzuk meg. Ennek módszere az analízis-szintézis.

Modellezés szakaszai

1. Osztályozási struktúra: rendszer alkotóelemeit különböztetjük meg, meghatározzuk tulajdonságait
2. Statikus struktúra: időben állandó kapcsolatok összességét írja le
3. Dinamikus struktúra: időben változó, ok-okozati viszonyokat is leíró struktúra. A rendszer folyamatait is megpróbáljuk leképezni. Ismerni kell az információ áramlási és hatáskör kapcsolatokat.
4. Integrált struktúra: az előzőek összevonásából keletkezik.